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JP7619901B2 - Threshold Setting System - Google Patents
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Description

本発明は、着座判定に用いる閾値を自動で設定する閾値設定システムに関する。 The present invention relates to a threshold setting system that automatically sets the threshold used to determine whether a person is seated.

旋盤などの工作機械には主軸チャックにワークが把持され、主軸の回転によってワークに切削工具を当てた切削加工が行われる。その際、ワークが主軸チャックの着座面に対して正確に接していなければワークが余分に削られてしまうなど、仕上がり品質を低下させてしまうことになる。そこで主軸チャックの着座面にワークが適正に当てられているか否かを判定できるように、工作機械にはワーク着座判定装置が設けられている。具体的には、主軸チャックの着座面に開口した検出孔が形成され、そこへエア供給源からエアが送り込まれている。主軸チャックに把持されたワークは着座面に当てられて検出孔を塞ぐが、僅かに隙間が生じて一定量のエアが漏れるため、その漏れ量に応じて着座判定が行なわれる。 In machine tools such as lathes, a workpiece is held in a spindle chuck, and a cutting tool is placed on the workpiece as the spindle rotates to perform cutting processing. If the workpiece does not come into accurate contact with the seating surface of the spindle chuck, excessive cutting of the workpiece will occur, resulting in a decrease in the quality of the finished product. Therefore, machine tools are provided with a workpiece seating determination device to determine whether the workpiece is properly seated on the seating surface of the spindle chuck. Specifically, a detection hole is formed in the seating surface of the spindle chuck, and air is sent into the hole from an air supply source. The workpiece held by the spindle chuck is placed on the seating surface and blocks the detection hole, but a small gap is created, allowing a certain amount of air to leak, and seating determination is made based on the amount of air leaked.

着座判定では、ワークと着座面との隙間から流れ出るエアの漏れ量が測定され、予め設定された閾値との比較によって着座判定が行われる。そうした閾値の設定には、ワークの着座面に所定の隙間を生じさせるエア圧確認用のマスタワークが使用される。マスタワークは、一定のエア漏れを生じさせるための調整溝が形成されている。例えば下記特許文献1には、ワーク表面の粗さによって隙間からの空気の漏れ量が変化してしまう点に着目したマスタワークが開示されている。そのマスタワークは、エア漏れを生じさせる調整溝に対して溝底から突き出すようにネジが設けられ、ネジの突出量に応じて隙間の大きさが調整可能な構成がとられている。 In seating judgment, the amount of air leaking out from the gap between the workpiece and the seating surface is measured and compared with a preset threshold value to make a seating judgment. To set such a threshold value, a master work for checking air pressure that creates a specified gap on the seating surface of the workpiece is used. The master work has an adjustment groove formed to create a certain amount of air leakage. For example, the following Patent Document 1 discloses a master work that focuses on the fact that the amount of air leaking from the gap changes depending on the roughness of the workpiece surface. The master work is configured so that a screw is provided that protrudes from the bottom of the adjustment groove that creates air leakage, and the size of the gap can be adjusted according to the amount of protrusion of the screw.

特開2017-024090号公報JP 2017-024090 A

工作機械は、繰り返しワーク加工が行われると、発生する切粉や飛び散るクーラントによって着座面が汚れて検出孔の状態が悪くなる。そのため検出孔から噴き出すエアの漏れ量が変化してしまうことがあるので、定期的に閾値の再設定が必要になる。しかし、閾値の設定作業では、検出孔とマスタワークの調整溝とを重ねるためマスタワークの取り付けには位相決めが必要であり、そうした作業は作業者によって煩わしい作業であった。また、着座面の汚れは加工内容によって異なるため閾値の再設定作業は頻繁に行われるものではいが、汚れの確認作業も煩わしく、次の再設定を行うまでの期間が長くなると忘れられやすい作業でもある。 When machine tools repeatedly process workpieces, the seating surface becomes dirty due to the generated cutting chips and scattered coolant, which deteriorates the condition of the detection hole. This can change the amount of air leaking from the detection hole, making it necessary to reset the threshold periodically. However, in the process of setting the threshold, the detection hole and the adjustment groove of the master work must be aligned, so phase determination is required when mounting the master work, which can be cumbersome for some workers. Furthermore, because the dirt on the seating surface varies depending on the processing content, the threshold resetting work is not performed frequently, but checking for dirt is also cumbersome, and it is a task that is easily forgotten if a long period passes until the next reset.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、着座判定の閾値を自動で再設定する閾値設定システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a threshold setting system that automatically resets the threshold for seating determination in order to solve such problems.

本発明に係る閾値設定システムは、ワークを把持する主軸チャックの着座面に検出孔が形成され、前記検出孔から流出するエアの漏れ量を流量測定器で測定する着座判定装置を備えた工作機械と、前記主軸チャックとの間でワークの受渡しを行うワーク自動搬送機と、前記主軸チャックに把持されることにより前記着座面に所定の隙間を生じさせる調整溝が形成されたマスタワークと、前記工作機械および前記ワーク自動搬送機に対して、前記検出孔を前記調整溝に合わせる位相決め処理、前記主軸チャックに前記マスタワークの受け渡しを行う受渡し処理および、前記流量測定器により測定された漏れ量を基に着座判定のための閾値を算出する閾値算出処理を実行する制御装置と、を有する。 The threshold setting system according to the present invention includes a machine tool having a detection hole formed in the seating surface of a spindle chuck that grips a workpiece and a seating determination device that measures the amount of air leaking from the detection hole with a flow measuring device, an automatic work transfer machine that transfers the workpiece between the spindle chuck and the machine tool, a master workpiece having an adjustment groove formed therein that creates a predetermined gap on the seating surface when gripped by the spindle chuck, and a control device that executes a phase determination process for aligning the detection hole with the adjustment groove for the machine tool and the automatic work transfer machine, a transfer process for transferring the master workpiece to the spindle chuck, and a threshold calculation process for calculating a threshold for seating determination based on the amount of leakage measured by the flow measuring device.

前記構成によれば、ワーク自動搬送機によって調整溝に対して検出孔の位相を合わせる位相決めが行われた主軸チャックにマスタワークの受け渡しが行われ、その検出孔に向けてエアが供給されることによりエアが放出されて所定量のエア漏れが生じ、その漏れ量が流量測定器によって測定されるため、測定された所定の漏れ量を基に着座判定のための閾値が自動で算出および設定される。 According to the above configuration, the master workpiece is transferred to the spindle chuck, which has had the phase of the detection hole aligned with the adjustment groove by the automatic workpiece transport machine, and air is supplied toward the detection hole, releasing the air and causing a predetermined amount of air leakage. The amount of leakage is measured by the flow meter, and the threshold value for seating determination is automatically calculated and set based on the measured amount of leakage.

工作機械の内部構造を示した側面図である。FIG. 2 is a side view showing the internal structure of the machine tool. 工作機械に対するワーク自動搬送機のワーク受け渡し時の状態を簡略化して示した図である。FIG. 1 is a simplified diagram illustrating a state in which an automatic workpiece transport device transfers a workpiece to a machine tool. 着座判定装置の構成を簡略化して示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a simplified configuration of a seating determination device; 主軸チャックの着座面を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the seating surface of the spindle chuck. マスタワークを示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a master work. マスタワークを配置するためのマスタ置台を示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a master placement stage for placing a master work. 工作機械の制御システムを表すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the machine tool. 閾値設定プログラムの実行におけるフローチャートを示した図である。FIG. 11 is a flowchart showing the execution of a threshold setting program.

本発明に係る閾値設定システムの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、工作機械の内部構造を示した側面図である。工作機械1は、車輪を備えた可動ベッド2の上に組み付けられ、ベース3の上に敷設されたレールに沿って前後方向(Z軸方向)への移動が可能になっている。工作機械1は、エンドミルやドリルなどの回転工具、或いはバイトなどの切削工具を備える工具台11を有し、その工具台11の旋回割出しが可能なタレット装置4が設けられている。 One embodiment of the threshold setting system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing the internal structure of a machine tool. The machine tool 1 is mounted on a movable bed 2 equipped with wheels, and can move in the forward and backward directions (Z-axis direction) along rails laid on a base 3. The machine tool 1 has a tool table 11 equipped with rotating tools such as an end mill or drill, or cutting tools such as a cutting tool, and is provided with a turret device 4 capable of rotating and indexing the tool table 11.

工作機械1は、可動ベッド2の上に主軸装置5が搭載され、ワークを把持する主軸チャック12が回転可能な構成を有している。工作機械1は、主軸と平行なZ軸方向に移動させるZ軸駆動装置6と、機体上下方向であるX軸方向に移動させるX軸駆動装置7とによってタレット装置4が移動する2軸旋盤である。Z軸駆動装置6およびX軸駆動装置7は、摺動可能なZ軸スライド13又はX軸スライド14を有し、サーボモータの回転出力をボールネジ機構によって直進運動に変換させるよう構成されている。 The machine tool 1 has a structure in which a spindle unit 5 is mounted on a movable bed 2 and a spindle chuck 12 that grips a workpiece is rotatable. The machine tool 1 is a two-axis lathe in which a turret unit 4 is moved by a Z-axis drive unit 6 that moves the turret unit 4 in the Z-axis direction parallel to the spindle, and an X-axis drive unit 7 that moves the turret unit 4 in the X-axis direction, which is the vertical direction of the machine body. The Z-axis drive unit 6 and the X-axis drive unit 7 have a slidable Z-axis slide 13 or X-axis slide 14, and are configured to convert the rotational output of a servo motor into linear motion by a ball screw mechanism.

工作機械1は、加工室10を構成する機体カバー15に加え、機体前面部には開閉可能な前カバー16が設けられている。工作機械1は加工機械ラインを構成する他の作業機と同様にモジュール化されたものであり、複数の前カバー16が機体幅方向に並べられることによりワーク搬送空間20が形成される。ワーク搬送空間20には図2に示すように、ワークWの受け渡しを行うワーク自動搬送機8が組み込まれている。図2は、工作機械1に対するワーク自動搬送機8のワーク受け渡し時の状態を簡略化して示した図である。 In addition to the machine body cover 15 that constitutes the machining chamber 10, the machine tool 1 is provided with an openable front cover 16 at the front of the machine body. The machine tool 1 is modularized like other work machines that constitute the machining machine line, and a work transport space 20 is formed by arranging multiple front covers 16 in the machine body width direction. As shown in Figure 2, an automatic work transport machine 8 that transfers the work W is incorporated in the work transport space 20. Figure 2 is a simplified diagram showing the state of the automatic work transport machine 8 when transferring a work to the machine tool 1.

ワーク自動搬送機8は、走行台21を移動させる走行装置18と、走行台21に搭載されたワーク搬送ロボット19とによって構成されている。ワーク搬送ロボット19は、上腕部材23と前腕部材25による形態が、第1関節機構24および第2関節機構26の駆動によって変化するよう構成されている。具体的には、上腕部材23と前腕部材25とが折り畳まれて起立したコンパクトな移動姿勢と、図示するように前傾して伸びた作業姿勢とに変形可能になっている。ワーク自動搬送機8は、ワーク搬送ロボット19の先端部にはチャック機構を備えたロボットハンド27が組み付けられ、ワークWの把持及び解放が可能になっている。 The automatic work transport machine 8 is composed of a traveling device 18 that moves the traveling platform 21, and a work transport robot 19 mounted on the traveling platform 21. The work transport robot 19 is configured so that the form of the upper arm member 23 and the forearm member 25 can be changed by driving the first joint mechanism 24 and the second joint mechanism 26. Specifically, the upper arm member 23 and the forearm member 25 can be transformed into a compact moving posture in which they are folded and erected, and into a working posture in which they are extended and inclined forward as shown. In the automatic work transport machine 8, a robot hand 27 equipped with a chuck mechanism is attached to the tip of the work transport robot 19, making it possible to grip and release the work W.

ワーク搬送ロボット19は、機体カバー15のスライド扉が開くことにより加工室10内にまで進入し、主軸チャック12に対するワークWの受け渡しが行われるようになっている。工作機械1は、受け取ったワークWが主軸チャック12によって適切に把持されているか否かを判断する着座判定装置が設けられている。図3は、工作機械1に設けられた着座判定装置17の構成を簡略化して示した図であり、図4は、主軸チャック12の着座面を示した図である。着座判定装置17は、主軸チャック12の着座面31に、120度の間隔で同一円周上の3箇所に検出孔32が形成されている。3つの検出孔32にはエア供給管33を介してコンプレッサなどのエア供給源34が接続されている。そして、そのエア配管33には、電磁開閉弁35、圧力制御弁36および流量測定器37が順に接続されている。 The workpiece transport robot 19 enters the machining chamber 10 by opening the sliding door of the machine cover 15, and transfers the workpiece W to the spindle chuck 12. The machine tool 1 is provided with a seating determination device that determines whether the received workpiece W is properly gripped by the spindle chuck 12. FIG. 3 is a simplified diagram showing the configuration of the seating determination device 17 provided in the machine tool 1, and FIG. 4 is a diagram showing the seating surface of the spindle chuck 12. The seating determination device 17 has detection holes 32 formed in three locations on the same circumference at intervals of 120 degrees on the seating surface 31 of the spindle chuck 12. An air supply source 34 such as a compressor is connected to the three detection holes 32 via an air supply pipe 33. An electromagnetic opening/closing valve 35, a pressure control valve 36, and a flow rate measuring device 37 are connected to the air pipe 33 in this order.

着座判定装置17は、エア供給源34からエア配管33へ送り込まれたエアが所定圧で主軸チャック12へと流れ、アンクランプ状態では検出孔32から放出されている。その主軸チャック12にワーク搬送ロボット19からワークWが受け渡しされると、検出孔32が塞がれてエアの流れが遮断される。ただし、僅かな隙間が生じている場合にはエア漏れが生じる。着座判定装置17は、その漏れ量が流量測定器37によって測定され、測定値が制御装置9へと送信され、予め設定されている閾値との比較によって着座判定が行われる。 In the seating determination device 17, air sent from the air supply source 34 to the air pipe 33 flows to the spindle chuck 12 at a predetermined pressure, and is released from the detection hole 32 in the unclamped state. When the workpiece W is delivered from the workpiece transport robot 19 to the spindle chuck 12, the detection hole 32 is blocked and the flow of air is cut off. However, if there is a small gap, air leakage will occur. In the seating determination device 17, the amount of leakage is measured by the flow rate meter 37, the measured value is sent to the control device 9, and seating determination is made by comparing it with a preset threshold value.

工作機械1においてワークの加工が繰り返されると、加工室内で飛び散る切粉やクーラントが主軸チャック12の検出孔32にも付着し、エアの流れを妨げることによってエアの漏れ量にも変化が生じる。そうした場合でも安定して正確な着座判定が行われることが必要であり、定期的に漏れ量の変化に応じた閾値の再設定が必要になる。そこで本実施形態には、工作機械1やワーク自動搬送機8に対する制御によって閾値の再設定を可能にする閾値設定システムが構成されている。 When the machine tool 1 repeatedly processes a workpiece, chips and coolant scattered in the machining chamber adhere to the detection hole 32 of the spindle chuck 12, obstructing the air flow and causing changes in the amount of air leakage. Even in such cases, it is necessary to perform stable and accurate seating determination, and it is necessary to periodically reset the threshold value according to changes in the amount of leakage. Therefore, in this embodiment, a threshold setting system is configured that makes it possible to reset the threshold value by controlling the machine tool 1 and the automatic workpiece transporter 8.

閾値の設定は、主軸チャック12の着座面31に所定の隙間を生じさせるマスタワークMWが使用される。図4に示す着座面31には一点鎖線で示すように、中心を合わせた状態でマスタワークMWがチャック爪によって把持される。図5は、そのマスタワークMWを示した斜視図である。マスタワークMWは、円柱形状部材の中心に位置決め孔41が形成され、軸方向端面には180度離れた位置に位置決め孔41から径方向に外径端まで延びた第1調整溝43と第2調整溝44とが形成されている。更に、マスタワークMWが取り扱われる際の位相を一定にするため、位置決め孔41から離れた位置に位相決め孔42が形成されている。 To set the threshold value, a master workpiece MW is used that creates a predetermined gap on the seating surface 31 of the spindle chuck 12. The master workpiece MW is gripped by the chuck jaws with its center aligned on the seating surface 31 as shown by the dashed line in FIG. 4. FIG. 5 is a perspective view showing the master workpiece MW. The master workpiece MW has a positioning hole 41 formed in the center of a cylindrical member, and a first adjustment groove 43 and a second adjustment groove 44 formed at positions 180 degrees apart on the axial end face, extending radially from the positioning hole 41 to the outer diameter end. Furthermore, a phase determination hole 42 is formed at a position away from the positioning hole 41 to keep the phase constant when the master workpiece MW is handled.

第1調整溝43および第2調整溝44は、ワークが主軸チャック12に把持されて着座面31に当てられた際の隙間を仮想的に作り出すものである。両者は溝深さが異なっており、第1調整溝43は、ワークが着座した場合に許容できる隙間を生じさせる浅いOK溝であり、例えば深さは0.03mm程度である。第2調整溝44は、着座エラーと判断される隙間を生じさせる深いNG溝であり、例えば深さは0.05mm程度である。第1調整溝43および第2調整溝44は、適切な着座と判断する漏れ量(閾値)を求める場合に、着座面31に3つある検出孔32に対して順番に重ねられる。そのためマスタワークMWは、主軸チャック12に対して一定の位相状態で把持される必要がある。 The first adjustment groove 43 and the second adjustment groove 44 virtually create a gap when the workpiece is gripped by the spindle chuck 12 and placed against the seating surface 31. The two grooves have different depths, and the first adjustment groove 43 is a shallow OK groove that creates an acceptable gap when the workpiece is seated, with a depth of, for example, about 0.03 mm. The second adjustment groove 44 is a deep NG groove that creates a gap that is determined to be a seating error, with a depth of, for example, about 0.05 mm. When determining the leakage amount (threshold value) that is determined to be appropriate seating, the first adjustment groove 43 and the second adjustment groove 44 are overlapped in order with respect to the three detection holes 32 in the seating surface 31. Therefore, the master workpiece MW needs to be gripped in a constant phase state with respect to the spindle chuck 12.

ここで、図6は、マスタワークMWを配置するためのマスタ置台45を示した斜視図である。マスタ置台45は、平板46の上に位置決めピン47と位相決めピン48とが突き立てられている。位置決めピン47は、マスタワークMWの位置決め孔41に対応した径の円柱部材であり、位相決めピン48は、位相決め孔42に対応した径の円柱部材である。位置決めピン47と位相決めピン48は、マスタワークMWの位置決め孔41と位相決め孔42の位置関係が一致するように形成されている。 Here, FIG. 6 is a perspective view showing a master placement stage 45 for placing the master work MW. The master placement stage 45 has a positioning pin 47 and a phasing pin 48 stuck into a flat plate 46. The positioning pin 47 is a cylindrical member with a diameter corresponding to the positioning hole 41 of the master work MW, and the phasing pin 48 is a cylindrical member with a diameter corresponding to the phasing hole 42. The positioning pin 47 and the phasing pin 48 are formed so that the positional relationship between the positioning hole 41 and the phasing hole 42 of the master work MW coincides.

図6に示すように、マスタワークMWは、位置決め孔41が位置決めピン47に嵌るように、そして位相決め孔42が位相決めピン48に嵌るようにしてマスタ置台45に置かれる。マスタ置台45は、例えばワーク搬送ロボット19が移動するワーク搬送空間20の途中や、ラインのワーク入力部あるいは出力部など、ワーク搬送ロボット19の移動範囲内に設けられている。そのため、ワーク搬送ロボット19が任意のタイミングでマスタワークMWを取り出すことによって、工作機械1などの着座判定装置17に対して閾値の設定を自動で行うことが可能になっている。 As shown in FIG. 6, the master workpiece MW is placed on the master placement stage 45 so that the positioning hole 41 fits over the positioning pin 47 and the phase determination hole 42 fits over the phase determination pin 48. The master placement stage 45 is provided within the movement range of the workpiece transport robot 19, for example, midway through the workpiece transport space 20 in which the workpiece transport robot 19 moves, or at the workpiece input or output section of the line. Therefore, by having the workpiece transport robot 19 take out the master workpiece MW at any timing, it is possible to automatically set a threshold value for the seating determination device 17 of the machine tool 1, etc.

加工機械ラインは、工作機械1など複数の作業機と、各作業機にワークを搬送するワーク自動搬送機8とが設けられ、図1に示す工作機械1の制御装置9など作業機側の制御装置とワーク自動搬送機に設けられた制御装置に、指令信号のやり取りを可能にする制御通信網が構築されている。本実施形態の閾値設定システムは、工作機械1の制御装置9に閾値設定プログラムが格納され、工作機械1およびワーク自動搬送機8の駆動制御によって閾値の設定が実行されるものである。 The machining line is provided with multiple work machines, such as a machine tool 1, and an automatic work transporter 8 that transports work pieces to each work machine, and a control communication network is constructed that enables the exchange of command signals between the control device on the work machine side, such as the control device 9 of the machine tool 1 shown in FIG. 1, and the control device provided on the automatic work transporter. In the threshold setting system of this embodiment, a threshold setting program is stored in the control device 9 of the machine tool 1, and the threshold setting is performed by driving and controlling the machine tool 1 and the automatic work transporter 8.

図7は、工作機械1の制御システムを表すブロック図である。制御装置9は、CPU51のほかにROM52やRAM53、不揮発性メモリ54といった記憶装置などを備えたコンピュータを主体とするものであり、I/055を介してタレット装置4、主軸装置5、Z軸駆動装置6、X軸駆動装置7および着座判定装置17などの各駆動部に接続されている。また、工作機械1は、作業情報や操作画面などの表示のほか、作業者による設定値の入力などが可能な操作表示装置58が機体前面に取り付けられ、それが制御装置9に接続されている。そして、制御装置9には、各種加工に関する加工プログラムやワークの種類、工具や治具に関するワーク加工情報などが記憶部に格納されている。特に、本実施形態には閾値設定プログラムが格納されている。 Figure 7 is a block diagram showing the control system of the machine tool 1. The control device 9 is mainly a computer equipped with storage devices such as a ROM 52, a RAM 53, and a non-volatile memory 54 in addition to a CPU 51, and is connected to each drive unit such as the turret unit 4, the spindle unit 5, the Z-axis drive unit 6, the X-axis drive unit 7, and the seating determination unit 17 via an I/O 55. In addition, the machine tool 1 has an operation display unit 58 attached to the front of the machine body, which displays work information and an operation screen, and allows the operator to input settings, and is connected to the control device 9. The control device 9 stores processing programs for various types of processing, workpiece types, and workpiece processing information related to tools and jigs in a memory unit. In particular, in this embodiment, a threshold setting program is stored.

図8は、閾値設定プログラムの実行におけるフローチャートを示した図である。閾値の再設定は、例えば月に1回の頻度で行われるようにカレンダ機能に連動して設定日に自動で起動するようプログラムされている。また、加工内容によって主軸チャック12の汚れ方は異なるため、作業者が操作表示装置58のスタートボタンを押して、任意のタイミングで閾値設定プログラムを起動させることができるようにもなっている。 Figure 8 is a diagram showing a flowchart for executing the threshold setting program. The threshold resetting is programmed to be performed, for example, once a month, so that it is automatically started on a set date in conjunction with a calendar function. In addition, since the degree of contamination of the spindle chuck 12 varies depending on the machining content, the operator can press the start button on the operation display device 58 to start the threshold setting program at any time.

閾値設定プログラムの起動により、先ずワーク自動搬送機8ではワーク搬送ロボット19によってマスタ置台45からマスタワークMWが取り出される(S101)。また、工作機械1では主軸チャック12の検出孔32の位相決めが行われる(S102)。マスタ置台45上のマスタワークMWは一定状態であり、主軸チャック12では、その状態で搬送されるマスタワークMWに対して位相決めが行われる。そして、ワーク搬送ロボット19と主軸チャック12との間でマスタワークMWの受け渡しが行われると、図4に示すように第1調整溝43と第2調整溝44とが位置し、3つの検出孔32の一つがNG溝である第2調整溝44に重ねられる(S103)。 When the threshold setting program is started, first, the master work MW is taken out from the master table 45 by the work transport robot 19 in the automatic work transport machine 8 (S101). In addition, the phase of the detection hole 32 in the spindle chuck 12 is determined in the machine tool 1 (S102). The master work MW on the master table 45 is in a fixed state, and the spindle chuck 12 performs phase determination for the master work MW transported in that state. Then, when the master work MW is transferred between the work transport robot 19 and the spindle chuck 12, the first adjustment groove 43 and the second adjustment groove 44 are positioned as shown in FIG. 4, and one of the three detection holes 32 is overlapped with the second adjustment groove 44, which is an NG groove (S103).

3つの検出孔32からは常時エアが噴き出しているが、第2調整溝33に重ねられた第1の検出孔32からエアが漏れる一方で他の検出孔32は塞がれている。このような状況での漏れ量が流量測定器37によって測定され、第1の検出孔32における測定値NG1として制御装置9の記憶部に格納される(S104)。その後、ワーク搬送ロボット19によって主軸チャック12からマスタワークMWが取り外され(S105)、3つの検出孔32に対する漏れ量の測定と格納が終了したか否かが確認される(S106)。まだ1つ目の検出孔32であるため(S106:NO)、ステップS102に戻り、主軸チャック12が120度回転し、第2の検出孔32がNG溝である第2調整溝44に重ねられるようにした位相決めが行われる。 Air is constantly blowing out of the three detection holes 32, but air leaks from the first detection hole 32 that is overlapped with the second adjustment groove 33, while the other detection holes 32 are blocked. The amount of leakage in this situation is measured by the flow meter 37 and stored in the memory of the control device 9 as the measurement value NG1 at the first detection hole 32 (S104). After that, the master workpiece MW is removed from the spindle chuck 12 by the work transfer robot 19 (S105), and it is confirmed whether the measurement and storage of the amount of leakage from the three detection holes 32 has been completed (S106). Since it is still the first detection hole 32 (S106: NO), the process returns to step S102, the spindle chuck 12 is rotated 120 degrees, and the phase is determined so that the second detection hole 32 is overlapped with the second adjustment groove 44, which is the NG groove.

そして、ステップS103-S106が繰り返される。すなわち、主軸チャック12にマスタワークMWが受け渡しされ、第2調整溝33に重ねられた第2の検出孔32から噴き出すエアの漏れ量が測定され、その測定値NG2が記憶部に格納される。その後、主軸チャック12からマスタワークMWが取り外され、第2の検出孔32に対する処理であることが確認されステップS102に戻る(S106:NO)。次に、第3の検出孔32についてもステップS103-S106が繰り返され、その漏れ量の測定値NG3が測定され記憶部に格納される。NG溝に対する3つ目の検出孔32の処理が終了することにより(S106:YES)、OK溝に対する処理へと移行する。 Then, steps S103-S106 are repeated. That is, the master workpiece MW is transferred to the spindle chuck 12, the amount of air leakage blowing out from the second detection hole 32 superimposed on the second adjustment groove 33 is measured, and the measured value NG2 is stored in the memory unit. After that, the master workpiece MW is removed from the spindle chuck 12, it is confirmed that the processing is for the second detection hole 32, and the process returns to step S102 (S106: NO). Next, steps S103-S106 are repeated for the third detection hole 32, and the measured value NG3 of the leakage amount is measured and stored in the memory unit. When the processing of the third detection hole 32 for the NG groove is completed (S106: YES), the process moves to the processing for the OK groove.

続いて、OK溝に対する処理もNG溝と同様に行われる。先ず主軸チャック12は、第1番目の検出孔32が図4に示すOG溝の第1調整溝43に重ねられるように位相決めが行われ(S107)、そこにワーク搬送ロボット19からマスタワークMWの受け渡しが行われる(S108)。検出孔32からは第1調整溝43を通してエアが噴き出しているため、第1の検出孔32について漏れ量が測定され、その値が測定値OK1として記憶部に格納される(S109)。その後、主軸チャック12からマスタワークMWが取り外され(S110)、3つある検出孔32に対する漏れ量の測定と格納が終了したか否かが確認される(S111)。 Next, the processing for the OK slot is performed in the same manner as for the NG slot. First, the spindle chuck 12 is phased so that the first detection hole 32 is overlapped with the first adjustment groove 43 of the OG slot shown in FIG. 4 (S107), and the master workpiece MW is transferred there from the workpiece transport robot 19 (S108). Because air is blowing out of the detection hole 32 through the first adjustment groove 43, the leakage amount is measured for the first detection hole 32, and this value is stored in the memory as the measured value OK1 (S109). After that, the master workpiece MW is removed from the spindle chuck 12 (S110), and it is confirmed whether the measurement and storage of the leakage amounts for the three detection holes 32 has been completed (S111).

第3の検出孔32に対する処理が行われるまで(S111:NO)、ステップS107-S111が第2、第3の検出孔32について順番に繰り返され、それぞれの漏れ量が測定値OK2,OK3として記憶部に格納される。そして、OK溝に対する3つ目の検出孔32の処理が終了することにより(S111:YES)、次の式に基づいて閾値の算出が行われる(S112)。閾値THは、3つの検出孔32のNG溝とOK溝における漏れ量の平均値を、NGa=(NG1+NG2+NG3)/3、OKa=(OK1+OK2+OK3)/3とした場合に、閾値はTH=OKa+(NGa+OKa)/2によって求められる。すなわちNG溝とOK溝における漏れ量の中間の値が閾値THとして設定される。 Until the processing for the third detection hole 32 is performed (S111: NO), steps S107-S111 are repeated in order for the second and third detection holes 32, and the respective leakage amounts are stored in the memory as measured values OK2 and OK3. Then, when the processing for the third detection hole 32 for the OK groove is completed (S111: YES), the threshold value is calculated based on the following formula (S112). The threshold value TH is calculated by TH = OKa + (NGa + OKa)/2, assuming that the average values of the leakage amounts in the NG groove and OK groove of the three detection holes 32 are NGa = (NG1 + NG2 + NG3) / 3 and OKa = (OK1 + OK2 + OK3) / 3. In other words, the intermediate value between the leakage amounts in the NG groove and the OK groove is set as the threshold value TH.

閾値設定処理を終えたマスタワークMWはマスタ置台41へと戻される。ロボットハンド27で把持したマスタワークMWは、主軸チャック12へ取り付ける場合と同じ状態、つまり第1調整溝43と第2調整溝44の位置が同じである。従って、そのままマスタ置台45へと戻すことにより、マスタワークMWは、常に図6に示すように位置決め孔41が位置決めピン47の位置に合わせられ、位相決め孔42が位相決めピン48の位置に合わせされる。 After completing the threshold setting process, the master work MW is returned to the master table 41. The master work MW held by the robot hand 27 is in the same state as when it is attached to the spindle chuck 12, that is, the positions of the first adjustment groove 43 and the second adjustment groove 44 are the same. Therefore, by returning the master work MW to the master table 45 as it is, the positioning hole 41 of the master work MW is always aligned with the position of the positioning pin 47, and the phase determination hole 42 is always aligned with the position of the phase determination pin 48, as shown in FIG. 6.

よって、本実施形態によれば、制御装置に格納された閾値設定プログラムに従って工作機械1とワーク自動搬送機8の制御によって自動で着座判定装置17に対する閾値の設定が可能になる。そのため、作業者が行う煩わしい作業を省くことができ、実行時期を入力することにより、定期的に閾値の再設定が行われるため常に安定した閾値によって着座判定が行われる。 Therefore, according to this embodiment, the threshold for the seating determination device 17 can be automatically set by controlling the machine tool 1 and the automatic work transporter 8 in accordance with the threshold setting program stored in the control device. This eliminates the need for the operator to perform tedious work, and by inputting the execution time, the threshold is periodically reset, so that seating determination is always performed using a stable threshold.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、閾値の再設定について説明したが、例えば検出孔32を清掃した後に行う最初の設定を、作業者が操作表示装置58のスタートボタンを押すことにより閾値設定プログラムを起動させて実行することが可能である。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, the resetting of the threshold value was described. However, for example, the initial setting performed after cleaning the detection hole 32 can be executed by an operator pressing the start button on the operation display device 58 to start up the threshold setting program.

1…工作機械 8…ワーク自動搬送機 12…主軸チャック 17…着座判定装置 31…着座面 32…検出孔 37…流量測定器 41…位置決め孔 42…位相決め孔 43…第1調整溝 44…第2調整溝 45…マスタ置台 47…位置決めピン 48…位相決めピン MW…マスタワーク
Reference Signs List 1...machine tool 8...automatic workpiece transport machine 12...spindle chuck 17...seating determination device 31...seating surface 32...detection hole 37...flow rate measuring device 41...positioning hole 42...phase determination hole 43...first adjustment groove 44...second adjustment groove 45...master placement table 47...positioning pin 48...phase determination pin MW...master workpiece

Claims (7)

ワークを把持する主軸チャックの着座面に検出孔が形成され、前記検出孔から流出するエアの漏れ量を流量測定器で測定する着座判定装置を備えた工作機械と、
前記主軸チャックとの間でワークの受渡しを行うワーク自動搬送機と、
前記主軸チャックに把持されることにより前記着座面に所定の隙間を生じさせる調整溝が形成されたマスタワークと、
前記工作機械および前記ワーク自動搬送機に対して、前記検出孔を前記調整溝に合わせる位相決め処理、前記主軸チャックに前記マスタワークの受け渡しを行う受渡し処理および、前記流量測定器により測定された漏れ量を基に着座判定のための閾値を算出する閾値算出処理を実行する制御装置と、
を有する閾値設定システム。
a machine tool having a seating determination device in which a detection hole is formed in a seating surface of a spindle chuck that grips a workpiece, the machine tool being equipped with a seating determination device that measures an amount of air leakage flowing out from the detection hole with a flow rate measuring device;
an automatic workpiece conveyor that delivers the workpiece to and from the spindle chuck;
a master workpiece having an adjustment groove formed therein for generating a predetermined gap on the seating surface when the master workpiece is gripped by the spindle chuck;
a control device that executes, for the machine tool and the automatic workpiece transporter, a phase determination process for aligning the detection hole with the adjustment groove, a transfer process for transferring the master workpiece to the spindle chuck, and a threshold calculation process for calculating a threshold for seating determination based on the amount of leakage measured by the flow rate measuring device;
A threshold setting system having:
前記検出孔は、前記着座面の同一円周上に複数形成され、前記マスタワークは、ワークが着座した場合に許容できる隙間を生じさせる浅い第1調整溝と着座エラーと判断される隙間を生じさせる前記第1調整溝よりも深い第2調整溝とが形成された請求項1に記載の閾値設定システム。 The threshold setting system according to claim 1, wherein the detection holes are formed on the same circumference of the seating surface, and the master work is formed with a shallow first adjustment groove that creates an acceptable gap when the work is seated, and a second adjustment groove that is deeper than the first adjustment groove and creates a gap that is determined to be a seating error. 前記制御装置は、複数の前記検出孔を前記第1調整溝および前記第2調整溝に対してそれぞれ順番に位相決めし、前記流量測定器により測定されたそれぞれの漏れ量を基に前記閾値を算出する請求項2に記載の閾値設定システム。 The threshold setting system according to claim 2, wherein the control device sequentially phases the plurality of detection holes with respect to the first adjustment groove and the second adjustment groove, and calculates the threshold based on the respective leakage amounts measured by the flow rate measuring device. 前記閾値算出処理は、前記第1調整溝に位相決めされた前記複数の検出孔のそれぞれに生じる漏れ量の第1平均値と、前記第2調整溝に位相決めされた前記複数の検出孔のそれぞれに生じる漏れ量の第2平均値とを算出し、前記第1平均値に前記第1平均値と前記第2平均値の平均を加算した値を閾値とする請求項2または請求項3に記載の閾値設定システム。 The threshold calculation process calculates a first average value of the leakage amount occurring in each of the multiple detection holes phased to the first adjustment groove and a second average value of the leakage amount occurring in each of the multiple detection holes phased to the second adjustment groove, and sets the threshold value to a value obtained by adding the average of the first average value and the second average value to the first average value. The threshold setting system according to claim 2 or 3. 前記マスタワークは、円柱形状部材の中心に位置決め孔が形成され、前記位置決め孔から離れた位置に位相決め孔が形成された請求項1乃至請求項4に記載の閾値設定システム。 The threshold setting system according to any one of claims 1 to 4, wherein the master work has a positioning hole formed at the center of a cylindrical member and a phase determination hole formed at a position away from the positioning hole. 前記マスタワークの前記第1調整溝および前記第2調整溝は、軸方向端面の180度離れた位置に前記位置決め孔から径方向に外径端まで形成された請求項5に記載の閾値設定システム。 The threshold setting system according to claim 5, wherein the first adjustment groove and the second adjustment groove of the master work are formed at positions 180 degrees apart on the axial end face from the positioning hole to the outer diameter end in the radial direction. 前記マスタワークは、前記位置決め孔と前記位相決め孔に対応する位置決めピンと位相決めピンとを備えたマスタ置台に嵌り合うように置かれ、前記マスタ置台は、前記ワーク自動搬送機によって前記マスタワークが取出し可能な任意の位置に配置された請求項5または請求項6に記載の閾値設定システム。
7. The threshold setting system according to claim 5, wherein the master work is placed so as to fit onto a master stage having positioning pins and phase determination pins corresponding to the positioning holes and the phase determination holes, and the master stage is disposed at any position from which the master work can be removed by the automatic work transport machine.
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